橡塑保温板在空调系统与机房的应用(共5篇)

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第一篇:橡塑保温板在空调系统与机房的应用

橡塑保温板材料在中央空调系统主要是风系统(风管)、冷冻水系统(水管)以及部分要求较高的冷凝水管系统需要减少热量的损失起节能效果,而使用到橡塑保温板材料需要保温部位:

(1)系统连接管道,如冷冻水管、冷凝水管及直接介质管道等。(2)系统通风管道,如送回管道等。

(3)机组部位的介质管道和储液罐,室内的末端设备等。

橡塑保温板材料在机房环境工况比空调间恶劣,有主机运转产生的热量,湿度也比空调间受外面环境条件影响大些。如夏季温度高,相对湿度大,比较容易结露,依公式计算,其绝热厚度要大一些。所以,机房的使用厚度要大于空调间的使用厚度。

任何保温板材料一经吸湿,则其导热系数迅速增大,很快失去保温(保冷)功能。开孔材料非常容易吸湿,为了抵御汽态水(水蒸汽)侵入,所以在其外必须敷隔汽层;为了防止液态水侵入,又必须在其外加敷隔湿层,在实际施工中往往将隔湿隔汽层合二为一进行施工。

目前世界上的最新橡塑发泡技术是最新的母炼胶技术。该技术的主要特点是可以更好的控制发泡过程以及泡孔大小,进而达到控制产品质量。使产品有更低的更高的闭泡率,更均匀的泡孔结构,更稳定的产品质量。

保温材料目前在市场上销售,必须要有国家防火建筑材料质量监督检验中心出具的有效期内(2年)的型式检验报告。此外,不需要其它任何手续了。各地的消防机关有监督、抽检的权利。

Durkflex® 杜肯绝热是由美国杜肯集团投资成立的专业服务于HVAC/R配套系统及材料领域的全球性技术创新型公司。

杜肯已专注HVAC/R系统绝热材料研发、制造超过20年,1998年杜肯开始进入中国市场,并于1999年在中国武汉投产了第一条橡塑绝热材料生产线。目前杜肯集团在全球拥有5个制造中心和研发中心,近20多个专业销售机构全面服务国内和国际市场上数以万计的工程和配套客户。20多年专业领域的成长,杜肯绝热已经成为全球橡塑保温材料领域的领先供应商。

第二篇:嵌入式系统设计与应用

第一章:

嵌入式系统定义:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能,可靠性,成本,体积,功耗严格要求的专用计算机系统。(一切非PC计算机系统)嵌入式系统特点:“专用”计算机系统,运行环境差异很大,比通用PC系统资源少,功耗低,体积小,集成度高,成本低,具有完整的系统测试和可靠性评估体系,具有较长的生命周期,需要专用开发工具和方法进行设计,包含专用调试电路,多学科知识集成系统。嵌入式系统应用范围:汽车,工业控制,通信设备,消费电子,商业终端,航空航天,军事需求。

嵌入式系统的基本开发流程:系统定义与需求分析阶段,方案设计阶段,详细设计阶段,软、硬件集成测试阶段,系统功能性测试及可靠性测试阶段。

系统定义与需求分析阶段:对系统需求进行分析,制定系统的设计依据。方案设计阶段:确定系统初步设计方案并形成设计描述文档。详细设计阶段:完善初步方案,对方案实施详细设计。

软硬件集成测试阶段:对系统软硬件进行综合测试,验证系统设计功能。

系统功能性能测试及可靠性测试测试:对系统功能,性能,可靠性进行综合测评。

对于使用操作系统的嵌入式系统来说,嵌入式系统软件结构一般包含4个层面:板级支持包层,实时操作系统(RTOS)层,应用程序接口(API)层,应用程序层。有些资料将应用程序接口API归属于OS层,按3层划分的应用程序控制系统的运作和行为;操作系统与硬件无关,不同的嵌入式操作系统其组成结构也不尽相同 嵌入式操作系统种类繁多,大体分为两种:商用型和免费型

商用型:VxWorks,Windows CE,pSoS,Palm OS,OS-9,LynxOS,QNX和LYNX 免费型:Linux和uC/OS—II uC/OS—II具有执行效率高,占用空间小,可移植性及扩展性强,实施性能优良,稳定性和可靠性良好等特点。其内核采用微内核结构,将基本功能(如进程管理,存储管理,中断处理)放在内核中,留给用户一个标准API函数,并根据各个任务的优先级分配CPU时间。交叉开发环境:交叉开发是指一个通用计算机上进行软件的编辑编译,然后下载到嵌入式设备中进行调试的开发方式,它通常采用宿主机/目标机模式。

第二章:

RISC是精简指令集

精简指令集体系结构的优点:硬连线的指令译码逻辑,便于流水线执行,大多数RISC指令为单周期执行。

精简指令集处理器的优点:处理器关心面积小,开发时间缩短,开发成本降低,容易实现高性能,低成本的处理器。

精简指令集体系结构缺点:与CISC相比,通常RISC的代码密度低;RISC不能执行x86代码;RISC给优化编译程序带来了困难

ARM设计采用的RISC技术特征主要有:Load/Store体系结构,固定的32位指令,3地址指令格式。

ARM7TDM名称具体含义:ARM7:32位ARM体系结构4T版本;T:Thumb16位压缩指令集;D:支持片上Debug,使处理器能够停止以响应调试请求;M:增强型Multiplier,与前代相比具有较高的性能且产生64位的结果。I:EmbeddedICE硬件以支持片上断点和观察点。ARM7 3级流水线:(取指级,译码级,执行级)ARM9TDMI 流水线操作:(取指,译码,执行,缓冲/数据,回写)5级 ARM处理器核可工作两种状态:ARM状态和Thumb状态

从ARM进入Thumb状态,当操作数寄存器Rm的状态位bit[0]为1时,执行“BX Rm”指令进入Thumb状态

从Thumb进入ARM状态,当操作数寄存器Rm的状态位bit[0]为0时,执行“BX Rm”指令进入ARM状态

ARM处理器工作模式(共7种):除用户模式外的其他六种模式称为特权模式。特权模式:主要处理异常和监控调用(有时也称为软件中断),他们可以自由地访问系统资源和切换模式

ARM处理器总共有37个寄存器,均为32位 ARM状态下的通用寄存器分为3类: 未分组寄存器:R0~~R7(为公用寄存器)

分组寄存器:R8~~R14

R13通常用于堆栈指针SP

R14用做子程序链接寄存器

程序计数器:R15(PC)

用做程序计数器

ARM程序状态寄存器中

条件码标志(N Z C V)

N——在结果是带符号的二进制补码的情况下,结果为负,N=1 否则为0 Z——结果为0 Z=1 否则为0 C——针对加法:产生进位

C=1 否则为0

针对减法:产生借位

C=0 否则为1

针对有移位操作的非加减法指令

C为移位操作中最后移出位的值

对于其他指令

C通常不变

V——对于加减法指令

操作数和结果为带符号的整数时,产生溢出

V=1 否则为0

对于其他指令

V通常不发生变化 ARM的异常中断响应过程: 一:将CPSR的内容保存到将要执行的异常中断对应的SPSR中,以实现对处理器当前状态,中断屏蔽字以及各条件标志位的保存。二:设置当前状态寄存CPSR中的相应位:

设置CPSR模式控制位CPSR[4:0],使处理器进入相应的执行模式

当进入Reset或FIQ模式时,还要设置中断标志位(CPSR[6]=1)禁止FIQ中断,否则其值不变

设置中断标志位(CPSR[7]=1),禁止IRQ中断

三:将寄存器LR-设置成异常返回地址 return link(对于某些异常中断,保存在LR-的值可能与实际返回的地址有一个常数的偏移量),使异常处理程序执行完后能正确返回原程序

四:给程序计数器PC强制赋值,使程序从相应的向量地址开始执行中断处理程序。

非向量中断和中断向量的区别和联系

异常中断的优先级:复位(最高),数据异常中断,FIQ,IRQ,取值指异常中止,SWI未定义指令

ARM支持的数据类型(6种):8位有符号和无符号字节

16位有符号和无符号半字,以2字节的边界定位

32位有符号和无符号半字,以4字节的边界定位

ARM存储器组织:以字节为单位寻址的存储器中有“小端”和“大端”两种方式存储字 小端格式:较高的有效字节存放在较高的存储器地址,较低的有效字节存放在较低的存储器地址

大端格式:较高的有效字节存放在较低的存储器地址,较低的有效字节存放在较高的存储器地址

ARM处理器能方便地配置为其中任何一种存储器方式,但他们的缺省设置为小端格式(71页有题)

ARM7TDM内核的重要特性:53页最上面

第三章:

指令分类中基本指令格式

S

可选后缀,若指定S,则根据指令执行结果更新CPSR中的条件码 ARM寻址方式

立即寻址有选择题

寄存器间接寻址:ARM的数据传送指令都是基于寄存器间接寻址,即通过Load/Store完成对数据的传送操作

103页举例

可能为考题

伪操作

是ARM汇编语言程序里的一些特殊指令助记符,它的作用主要是为完成汇编程序做各种准备,在源程序进行汇编时由汇编程序处理,而不是在计算机运行期间由机器执行 ARM嵌入式系统程序设计可以分为ARM汇编语言程序设计、嵌入式C语言程序设计以及C语言与汇编语言的混合编程。

ARM汇编程序中

AREA指示符定义本程序段位代码段

即申请一个定义段 161页程序

可能考

嵌入式C语言程序设计中修饰符:interrupt、near、far、huge Interrupt在函数修饰为中断函数,没有输入和输出参数 第三章课后习题见李向妮笔记

第四章

DMA

I2C

I2S 基于S3C44B0X的最小系统设计:

嵌入式最小系统是指保证嵌入式微处理器可靠工作所必需的基本电路组成的系统,通常包括处理器单元、时钟单元、复位单元、、存储器单元、供电电源和调试接口。

基于ARM的嵌入式最小系统基本组成包括:基于ARM核的微处理器、电源电路、复位电路、时钟电路、存储器电路(FLASH和SDRAM)、UART接口电路和JTAG调试接口

第五章:

uC/OS—II采用的抢占式内核是一个真正的实时操作系统

uC/OS—II基本特点:源码开放;可移植性;可裁剪;抢占式内核;可扩展的多任务;可确定的执行时间;中断管理;稳定性和可靠性

uC/OS—II的文件结构(与内核功能相关的文件):任务管理;同步通信;内存管理;时间管理

uC/OS—II任务及其运行状态:

任务是一个简单的程序,对应于实际应用中的一个逻辑功能。对uC/OS—II来说,任务是系统运行的基本单元,系统以任务为单元分配内存资源和处理时间,每个任务都有自己独立的寄存器和栈空间。

任务看起来就像一个无限循环永不返回的函数,但是不同于函数的是,它有一套自己的内存空间,运行时完全占用处理器资源,在任意确定的时刻都处于休眠、就绪、运行、挂起以及中断服务这五种状态之一 图见书上337

第六章

uCLinux与标准Linux的最大区别就在于内存管理。标准Linux是针对有MMU的处理器设计的

uCLinux不使用虚拟内存管理技术,采用的是实存储器管理策略,也就是说uCLinux系统对内存的访问是直接的

uCLinux与标准Linux系统在进程的创建

进程的执行

进程的终止

上有着显著不同 基于uCLinux操作系统的应用开发环境一般是由目标系统硬件开发板和宿主PC机所构成。目标硬件开发板用于运行操作系统和系统应用软件,而目标板所用到的操作系统的内核编译、电子词典应用程序的开发和调试则需要通过宿主PC机来完成。目标板用来进行内核编译

PC机用来进行调试

移植就是使一个实时操作系统能够在某个微处理器平台上或者微控制器上运行。uCLinux移植包括3个层次的移植: 处理器结构层次移植、芯片层次移植、板级移植。

移植思路:开发环境确定以后,首先,要为uCLinux设计一个BootLoader,通过BootLoader来初始化硬件,引导uCLinux运行。BootLoader的设计可以在ads中或者Linux中实现。其次,针对硬件环境和设计的BootLoader修改uClinux内核。最后,在交叉编译环境下配置、编译、链接uClinux,下载编译得到的印象文件到FLASH,通过BootLoader来启动uCLinux。如果参数默认或者无参数,则先执行BootLoader,否则BootLoader第二位,参数执行为第一位。

第三篇:论暖通空调系统技术的现状及在商业建筑中的应用

浙大宁波理工学院2021-2022学年第1学期

《建筑设备》课程作业

《论暖通空调系统技术的现状及在商业建筑中的应用》

姓名:

赵超杰

班级:

建筑182

学号:

3180622016

指导教师:

张秋善

二○二一年十二月

执行摘要(Executive Summary)

1.商业建筑的定义及特性

商业建筑是供人们从事各类经营活动的建筑物。包括:各类日常用品和生产资料等的零售商店、商场、批发市场;金融、证券等行业的交易所所及供经营管理业务活动的商务办公楼;各类服务业建筑,包括旅馆(含宾馆、酒店、招待所等)、餐馆(含中西餐厅、饮食店、酒吧等)、文化娱乐设施(如卡拉OK歌舞厅等)、会所(亦称会员俱乐部,为会员提供休憩、饮食、聚会、文化娱乐和体育活动等的场所)等。

商业建筑是为人们进行商业活动提供空间场所的建筑类型之统称。在社会发展的各个阶段中表现出不同的建筑形式特征,从古代“以物易物”、“日中为市”的市场、前店后坊式的商店发展到百货商店、超级市场、购物中心等具有多种空间形式的现代商业建筑,其功能已发展为要求具备服务性、展示性、休闲、文化性的空间环境。商业建筑的总体布局和设计,应符合安全、防火的要求,具有合理的组织,功能分区明确,并要方便群众。

2.建筑物的暖通空调系统设计要求、合适的暖通空调系统 设备的选择

a.循环水泵

循环水泵是保证暖通空调运行的重要基础,但值得注意的是,当下循环水泵的出水量远远超过群众使用空调的排水量,这就会造成大量水资源的闲置,进而导致大规模的浪费。因此,设计主体应当对出现这一问题的原因进行谨慎分析,要找出造成循环水泵运行和实际需求落差过大的根源。大致的原因可以总结为以下三点:首先是冷负荷设计不科学,其次是循环系统的阻力过大,最后是静水的压力。根据以上原因,设计主体应当重点把握循环水泵容量同冷负荷设计之间的关系,要掌握好两者之间的平衡,以此来提升水资源的合理利用效率。

b.供暖

供暖是暖通空调的主要用途之一,也是体现暖通设计水准和质量的主要方面。设计主体应当着重把握供暖入口装置的设计,这影响到供暖的整体效率。设计主体应当严格按照强制性规范和标准来进行相关操作,同时也要考虑到接口装置安放的合理性与协调性,要与住宅的整体构造相映衬。除此之外,在高层建筑的空调设计中,要注意管道的规划,以此来促进空调的合理散热,避免出现由于热量堆积而导致线路受损的现象。同时,设计主体也要在高层建筑中安放散热器,预防出现冻结现象。总而言之,设计主体要提升供暖系统规划的合理性与科学性,要保证供暖管道的相互协调,同时也要保证散热器的正常运行。

C.精确负荷计算

供暖、空调、制冷等技术手册指出,对于高层办公室和高层酒店而言,在夏季的时候,其中暖通空调系统的估算冷负荷为94~163W/㎡和210~240W/㎡。然而,在高层建筑的实际暖通空调设计过程中,空调的总装机容量通常取决于各种因素,并且投资空调系统的初始安装成本也有所增加。在设计高层建筑的暖通空调系统时,虽然设计人员可以通过估算负荷指数简单地计算负荷,但是这样做只能增加制冷设备的安装容量,会大大减少资源利用率,同时还会影响冷却器的工作效率。综上,在计算负荷时有必要考虑到建筑物区域内供热或制冷单元的负荷,并将获得的值作为参考数据进行计算,最后获得相应的实际值。这有效地减少了能量损失和后续维护次数,在设计高层建筑的暖通空调系统时,需要对所有的安全风险进行全面的分析评价。

d.良好的室内环境与低能耗条件下的设计方案

在室内环境良好且功耗较低的情况下,该方案是利用顶部冷却辐射系统、可更换的供气系统、具有除湿功能的空调系统、可调节空气量,最后通过辐射制冷消除多个装置热辐射。该方案还需要注意的部分有,除湿系统是一个独立的系统,只具有去除空气中多余水分的功能。实际的规划设计方案还应侧重于经济方面,例如工程成本、资本投资、分销管理投资、管道投资、设备建设成本、材料成本、安装和调试成本以及外部管道成本等。只有科学计算所有相关的成本,才能做出最佳的方案。

e.完善通风设计

空调和通风系统的设计是暖通空调设计中更重要的部分,并且可能严重影响人们的生活质量和工作条件。通风设计的作用是有效地循环室内外空气,并保持室内一直拥有新鲜的空气。在将室外空气供应到房间的过程中对空气进行加热和冷却以提供良好的工作及生活环境是空调系统的作用。

f.做好空调机组的选择工作

高层民用建筑暖通空调系统设计过程中要做好空调机组的选择工作,以此保证空调系统的高效运行。在前期选择阶段,相关设计人员要对空调机组的能耗以及功率进行全方位的审核,结合建筑物空间布局的实际情况,尽量降低能源消耗,减少空调系统的运行成本。以冷热源机房设计为例进行分析,需要对离心式冷水机组进行选择,在选择过程中要对机组的制冷量以及数量进行确认,使之适应建筑区域功能的实际需要。为了有效地控制空调的能耗,可以选择全热回收螺杆式冷水机组,并对该机组的制冷量与数量进行确认,科学选择空调机组是实现制冷与冷凝热有效回收的关键。同时,为了保证系统设备的安全性,需要注意在冬季易出现的防冻问题,要在机组选择过程中充分考虑多种因素的影响,以此保证暖通空调的平稳运行。

g.将节能技术应用其中

将节能技术应用在高层民用建筑暖通空调设计过程中,可以体现出节能环保的基本原则。在具体设计环节中将绿色建筑理念应用其中,以此提升暖通空调运行的节能性。在暖通空调设计过程中,为了减少能源的消耗,可以将冷热多联系统应用其中,实现空调系统的制冷与制热。为保证高效地传递热能、提升冷冻效果,要选用符合标准的冷媒,降低能耗量,避免对大气环境造成影响。

3.改善/改进该暖通空调系统的最优方案

加强在建筑暖通空调系统设计中的基本要求和实际改革是提高建筑物运营安全性和创造舒适居住环境的有效途径。在实际的设计过程中,相关实体应共同执行暖通空调设计原则以满足各类暖通空调建筑物的基本需求,并结合独特的结构和特性开发可行的解决方案为暖通空调的良好可持续发展奠定基础。

绪论

暖通空调是具有采暖、通风和空气调节功能的空调器。由于暖通空调的主要功能包括:采暖、通风和空气调节这三个方面,缩写HVAC(Heating, Ventilating and Air Conditioning),取这三个功能的综合简称,即为暖通空调。采暖(Heating):按需要给建筑物供给热能,保证室内温度按要求持续在高于外界环境。通风(Ventilating):利用室外空气(称新鲜空气或新风)来置换建筑物内的空气。空气调节(Ari Conditioning):用来对房间或空间内的温度、湿度、洁净度和空气流动速度来进行调节,并提供足够量的新鲜空气的建筑环境控制系统。暖通空调按使用目的分类,可分为:

舒适性空调——要求温度适宜,环境舒适,对温湿度的调节精度无严格要求、用于住房、办公室、影剧院、商场、体育馆、汽车、船舶、飞机等。

工艺性空调——对温湿度有一定的调节精度要求,另外空气的洁净度也要有较高的要求。用于电子器件生产车间、精密仪器生产车间、计算机房、生物实验室等。

按设备布置情况分类,可分为

集中式(中央)空调——空气处理设备集中在中央空调室里,处理过的空气通过 风管 送至各 房间 的空调系统。适用于面积大、房间集中、各房间热湿负荷比较接近的场所选用,如商场、超市、餐厅、船舶、工厂等。系统维修管理方便,设备的消声隔振比较容易解决,但集中式空调系统的输配系统中风机、水泵的能耗较高。

半集中式空调——既有中央空调又有处理空气的末端装置的空调系统。这种系统比较复杂,可以达到较高的调节精度。适用于 宾馆、酒店、办公楼 等有独立调节要求的民用建筑,半集中式空调的输配系统能耗通常低于集中式空调系统。常见的半集中式空调系统有风机盘管系统和诱导式空调系统。

局部式空调——每个房间都有各自的设备处理空气的空调。空调器可直接装在房间里或装在邻近房间里,就地处理空气。适用于面积小、房间分散、热湿负荷相差大的场合,如办公室、机房、家庭等。其设备可以是单台独立式空调机组,也可以是由管道集中给冷热水的风机盘管式空调器组成的系统,各房间按需要调节本室的温度。

按承担负荷介质分类

全空气系统——仅通过风管向空调区域输送冷热空气。全空气系统的风管类型有:单区风管、多区风管、单管或双管、末端再热风管、定空气流量、变空气流量系统以及混合系统。在典型的全空气系统中,新风和回风混合后通过制冷剂盘管处理后再送人室内,对房间进行采暖或制冷。图8-4中如果只有集中处理B进行空气调节,就属于全空气系统。

全水系统——房间负荷由集中供应的冷、热水负担。中央机组制取的冷冻水循环输送到空气处理单元中的盘管(也称为末端设备或风机盘管)对室内进行空气调节

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按照承担荷载介质分类(a:全空气系统,b.全水系统从c.空气水系统d.制冷剂系统)

蒸汽系统——以蒸汽为介质向建筑物提供热量,蒸汽供暖系统,暖风机系统

冷剂系统——以制冷剂为介质,直接对室内空气进行冷却去湿或加热。

商业建筑暖通空调的功能:1.夏季移除室内多余热量和湿量,调节室内热量与湿度的恒定。

2.冬季屏蔽向室外传出的热量或渗入的冷风,补充热量。3.针对室内各种污染物所进行的净化,提升空气品质。4.向室内提供冷、热量,并稀释室内的污染物,以保证室内具有舒适的热舒适条件和良好的空气品质。

当室内得到热量或失去热量时,则从室内取出热量或向室内补充热量,使进出房间的热量相等,即达到热平衡,从而使室内保持一定的温度;或使进出房间的湿量平衡,以使室内保持一定的湿度;或从室内排出污染空气,同时补入等量的室外清洁空气,即达到空气平衡。

进出房间的空气量、热量以及湿量总会自动地达到平衡。任何因素破坏这种平衡,必将导致室内状态(温度、湿 度、污染物浓度、室内压力等)的变化,并将在新的状态下达到新的平衡。自动达到平衡时的室内状态往往偏离人们所希望的状态,因而所设置的采暖通风与空调系统必须能够控制进房间的热量、湿量和空气量,以便在所希望的室内状态范围内实现热湿量和空气量的动态平衡。

商业建筑空调设计特点

商业建筑作为公共建筑的一个分支,在进行暖通空调系统设计时具有不同与其他公共建筑的特点,主要表现在以下几点:

照明设备冷负荷占比大:商业建筑对于灯光照明的要求较高,除去特殊的设计能够得到的自然采光之外,大部分商业建筑为保证采光效果和设计效果都需要保证全天候、长时间的采光照明,且使用的照明设备数量多,发热值高,导致照明设备发热所产生的热量在空调系统需要制冷时成为冷负荷的较大部分,在系统设计时不能忽视。

系统负荷波动较大:一方面,为了应对如今越来越高的使用要求,商业建筑空调系统中不同功能的设备、不同功能的建筑分区使用时间不同,导致系统总负荷发生变化。另一方面商业建筑的人员密度较高,且波动性较强,随时间变化有一定的规律性,人员变化所带来的新风负荷和冷负荷波动不可避免。对所设计系统的可调节性要求较高,需要根据系统负荷变化进行调节,避免长时间满负荷运行导致的能源浪费。

经济性要求较高:作为盈利性质的建筑类型,在商业建筑暖通空调设计过程中必须考虑的就是所设计系统的经济性,不单单需要考虑到系统安装和运行的初投资,更加需要兼顾系统之后的运行调节以及维护成本,综合考虑设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等等,以更加全面的角度选择和设计暖通空调系统。

参数选择:商业建筑内空调系统设计温度要同时满足顾客以及工作人员的共同需求。例如,在夏季的时候,顾客频繁的进出建筑内外,所带来的额外冷负荷如果不通过降低室内设计温度来负担,将无法满足顾客对于室内温度的要求,同时建筑内部的工作人员由于不用经常外出的缘故,如果一再地降低室内温度,可能会造成对工作效率的影响:在冬季的时候,顾客在进入建筑之前往往穿着厚重,有时候进入某些商业建筑之后可能会出现“热得脱衣服”的情况,此时需要一定程度上降低室内温度,但是工作人员不会穿着过多的衣物,如果室内温度降幅太大,也会影响到工作的状态。因此,合理的空调设计室内参数选择需要在保证工作人员以及顾客的热舒适要求的前提下尽量使系统节能,具体的设定值可以在系统运行时根据不同室内温度条件下建筑内部人员的PMV-PPD指标来确定。

冷热源选择:往复式制冷机组、螺杆式制冷机组、吸收式制冷机组、离心式制冷机组是商业建筑所最常选择的冷源类型。机组数量选择尽量选取“大加小”机组,即大负荷机组加小负荷机组,在负荷需求较少的情况下,可以使用功率较小的冷水主机供应;在负荷需求较高的情况下,可以以大功率主机为主,小功率主机为辅的方式联合制冷,且都需要配备变频设备以提高自身在部分负荷下的COP值,在50%的负荷率下效果尤为明显。而城市热网、空气源热泵、锅炉则是商业建筑中最为常见的热源。为了有助于进行运营管理,冷热源通常进行集中设置,针对不同功能区域的冷热源则需要分开设置。对于运营时间存在差异的区域则可以设置独立的风冷热泵机组。机房应尽量靠近负荷的中心位置,考慮到成本投入和区域商业价值,一般商业建筑都将冷热源设置在地下室。针对冷热源做好相应的隔音和减震措施,而且方便对设备进行检修、管理和运输。

通风系统:商业建筑通风系统主要针对的是各设备用房、营业区域、公共卫间区域、餐饮厨房区域的通风。排烟系统也可用于商业营业区的排风,所以在设置排风系统的时候必须考虑排烟系统的运行。以商业营业区域和餐饮厨房区域的通风为例,过渡季节运用全新风运行的空调系统,排风量按照全新风运行的排风量,可以与排烟系统相结合使用,并且满足排烟系统的运行需求。餐饮厨房区域的通风要考虑到针对炉灶位置的局部通过和房间的全方面排风,自然通风没办法满足需求时应该考虑燃气泄露时的通风和补风,而且在充分考虑燃气泄露情况下的事故排风情况下,必须确切计算厨房的排风,如果没有进行切实计算就要根据换气次数予以估计。

中央空调变频技术的科学运用:

在中央空调系统中,通过设置变频器来改变频率,使其根据建筑内冷热负荷的变化以及室内环境的要求来自动控制电动机的运转速度,当所需风量减小时,通过变频器调速降低电动机转速,以节约电能。经测试发现,对空调机组、末端设备和水泵等设备采用变频控制可以减少设备能耗的30%以上,并且变频变速与传统变速相比其调速范围更广,可使电动机实现平滑的无级变速,同时由于变频器的启动方式为软启动,因此不会因为启动瞬间电流过大而对电网造成冲击。

空调系统智能控制系统的运用:

对空调系统增设智能控制系统,使系统的运行达到智能控制的目的,充分优化空调系统的运行状态,使各个设备可以在达到系统运行要求的前提下最大限度地节约耗电量。智能控制系统可实现的作用是:1.自动跟踪不同季节、不同时段建筑物内各个区域的 温度、湿度值与室外条件之间的关系。2.动态调整空调的设定温度、湿度、修正值等参数,根据空调设备的实时运行状况,配以智能化的控制算法软件,优化压缩机运行周期。3.根据空调各负荷区域不同的工况条件、空调冷量分布、风量扩张循环等综合数据,提高优化冷量利用效率,排列出空调优先资格顺序,达到冷量效率最大化。4.根据系统的要求精确控制开启与关闭的空调数量,使空调机组在满足室内环境温度、湿度要求的前提下始终处于最佳运行状态,进而达到节能的效果,并延长机组的使用寿命。

定期的清洗与维护:

中央空调系统的冷凝器、蒸发器等在运行一段时间后表面会产生大量的水垢、细菌、藻类、污泥等,容易堵塞管道,并降低冷凝器、蒸发器的热交换效率,使其要达到换热效果就必须要长期高压运行,甚至出现超压停机等现象,造成了电能的严重浪费,因此必须要对其进行定期的清洗和维护,除去水垢污泥等杂物,并通过化学药剂杀灭藻类物质,以改善冷凝器和蒸发器的热交换效率,提高制冷效果,使系统维持高效和安全的运行状态。

综上所述,中央空调的能耗是商业建筑能耗中很大的一部分,据统计要占到总能耗的一半以上,一方面给整栋建筑物的配电带来了压力,另一方面也与有限的能源发展相矛盾,不利于经济和社会的可持续发展。与发达国家相比,我国商业建筑的能耗要比经济较发达国家如美国、日本同类建筑高出不少,商业建筑空调节能还大有可为。

商业建筑暖通空调系统的设计步骤

第1步:熟悉设计建筑物的原始设计资料

包括:建设方提供的文件、建筑用途及其工艺要求、设计任务书、建筑作业图等。

第2步:资料调研

包括:查阅相关设计资料(手册、规范、标准、措施等)、收集相关设备与材料的产品。

第3步:确定室内外设计气象参数

根据设计建筑物所处地区,查取室外空气冬、夏季气象设计参数;根据设计建筑物的使用功能,确定室内空气冬、夏季设计参数。

第4步:确定设计建筑物的建筑热工参数及其他参数

根据建筑物的外围护结构的构成,计算外墙、屋面、外门、外窗的传热系数等参数;根据建筑物的内外围护结构的构成,计算内墙、楼板、外门、外窗的传热系数等参数;根据建筑物的使用功能,确定在室人员数量、灯光负荷、设备负荷、工作时间段等参数。

第5步:空调热、湿负荷计算

计算设计建筑物在最不利条件下的空调热、湿负荷(余热、余湿);进行建筑 节能方案比较,确定合理的空调热、湿负荷。第6步:确定最佳空调方案 通过技术经济比较,选择并确定适合所设计建筑物的空调系统方式、冷热源方式、以及空调系统控制方式。

第7步:送风量与气流组织计算

根据计算的空调热、湿负荷以及送风温差,确定冬、夏季送风状态和送风量;根据设计建筑物的工作环境要求,计算确定最小新风量;根据空调方式及计 算的送、回风量,确定送、回风口形式,布置送、回风口,进行气流组织设计。

第8步:空调水、风系统设计

布置空调风管道,进行风道系统的水力计算,确定管径、阻力等;布置空调水管道,进行水管路系统的水力计算,确定管径、阻力等。

第9步:主要空调设备的设计选型

根据空调系统的空气处理方案,并结合i—d图,进行空调设备选型设计计算;确定空气处理设备的容量(热负荷)及送风量,确定表面式换热器的结构形式及其热工参数;根据风道系统的水力计算,确定风机的流量、风压及型号。

第10步:防、排烟系统设计

第 11步:冷、热源机房设计

根据空气处理设备的容量,确定冷源(制冷机)或热源(锅炉)的容量及型号;根据管路系统的水力计算,确定水泵的流量、扬程及型号。

第12步:空调设备及其管道的保冷与保温、消声与隔振设计

第13步:图纸绘制、整理设计,计算说明书 空调热、湿负荷计算空调系统设备选择

空调负荷可以分为空调房间或区域负荷和系统负荷两种:空调房间或区域负荷即为直接发生在空调房间或区域内的负荷;另外还有一些发生在空调房间或区域以外的负荷,如新风负荷(新风状态与室内空气状态不同而产生的负荷)、管道温升(降)负荷(风管或水管传热造成的负荷)、风机温升负荷(空气通过通风机后的温升)、水泵温升负荷(液体通过水泵后的温升)等,这些负荷不直接作用于室内,但最终也要由空调系统来承担。将以上直接发生在空调房间或区域内的负荷和不直接作用空调房间或区域内的附加负荷合在一起就称为系统负荷。

绿色节能技术系统(多源暖通空调系统)

近年来,随着城市化进程的不断加快,空调应用越来越广泛,人们在关注生活质量的同时,更加注重能源消耗。传统空调系统在运行过程中耗能较大,几乎占到了整个建筑总耗能的一半以上,这一不利局面大大制约了暖通空调系统在我国各类建筑中的应用与推广。由此,在绿色节能技术方面,多源暖通空调应运而生。多源暖通空调即采用多源热泵技术将低位热源所产生的热能进行收集并逐步转移到高位热源中,从而为采暖用户提供高品质的供暖。目前,根据热源种类的不同可大致分为以下3类:空气热源暖通空调、水源暖通空调和空气源暖通空调。一般情况下,多源暖通空调在使用过程中和传统空调系统具有一定的差别,传统空调系统在运作过程中主要有冷热源,也就是人们通常所说的热泵。冷媒输配管网、空气分配装置、被调对象等一系列的装置,而多元暖通空调系统在使用过程中,包括多源热泵机组、空气处理设备、自动控制装置、太阳能集热器、储能水箱等一系列的内容,在进行能量存储或者是功能过程中,多源暖通空调系统主要依靠多源热泵机组和保温箱。在运作过程中,需要对太阳能集热器进行设计,充分发挥太阳能清洁能源的优势,在使用过程中也不会排放大量的有害物质。此外,需要做好储能水箱的设计工作,为了保证暖通空调系统和热水系统有机连接,必须要做好太阳能水箱存储,在进行太阳能集热水箱运作时,为了满足空调和热水制取的需求,需要保证水箱和空调系统共同运作。多源暖通空调系统优势分析:传统暖通空调系统由于设备造价高,运行能耗大等缺点长期以来制约了其在我国的应用和推广,尤其是在部分采暖空间较为独立、供电线路系统老旧的建筑中,推广应用的难度更大。多源暖通空调系统与传统暖通空调系统相比,其在系统能耗、设备维护等方面相比具有明显优势。目前,我国南方部分地区在冬季采暖季节中虽然室外大气温度只有10℃上下,但此时的大气中还蕴含大量可供利用的热量,如显热与潜热,通过利用空气源热泵收集和利用大气中的热量,不仅能够将室外较低品位的热能加以收集利用,而且其能耗远低于其他热源暖通空调。人类利用太阳能的历史较为悠久,但在利用太阳能作为多源暖通空调的热源时受到采暖区域纬度坐标、昼夜时长、当地天气情况等客观因素的影响,从而使得该种类型热源在供热稳定性上存在一定问题。为此,多源暖通空调系统则通过将多种热源进行有机的融合,从而达到取长补短的功效,充分发挥了每一种热源的优势。例如,采用太阳能-空气能-水能的复合式多源暖通空调则可以可再生能源作为供热远,并实现了空气、水、太阳能之间的热量转换和互补。

商业建筑暖通空调的系统选择

序号

分类

使用的空气来源

特点

应用

(1)

封闭式系统

全部使用室内再循环的空气

最节能,但是卫生条件也最差

只适用于无人操作、只需保持空气温、湿度的场所,或者及很少进人的库房。

(2)

直流式系统

使用的空气全部来自室外,吸收余热、余湿后又全部排掉,室内空气得到百分之百的交换

耗费能量最多

适用于产生剧毒物质、病菌及散发放射性有害物的空调房间

(3)

回风式系统

使用的空气一部分为室外新风;另一部分为室内回风,也称混合式系统。

既经济又符合卫生要求

使用比较广泛。

参考文献

丁玉.暖通设计中绿色节能技术的应用分析[J].中国建材科技,2015,(2).143-143,145.刘惠妮,高鑫.暖通设计中绿色理念和节能技术的应用分析[J].工业C,2015(55):141.邢琦珞.暖通设计中绿色理念和节能技术的应用[J].绿色环保建材.2019(5):58.王皓.浅谈暖通设计中绿色理念及节能技术的应用[J].农家参谋,2017(14):228.莫志苗.暖通设计中绿色理念和节能技术的应用研究[J].建材与装饰,2019(6)125-126.许明静,王伯莉.暖通空调系统节能技术的应用研究[J].建材与装饰,2020(11):29-30.王伟.暖通空调系统节能技术的应用分析[J].时代农机,2020,47(3):53-54.秦强.绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计的应用[ J].建材与装饰,2020(1):144-145.孙敏生,王威,万水娥.国家大剧院观众厅空调系统和 气流组织方式的设计和分析[J].暖 通 空 调,2003,33

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中国建筑科学研究院,中国建筑业协会建筑节能专业 委员会.GB50189—2005 公共建筑节能设计标准 [S].北京:中国建筑工业出版社,2005:17-20

陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].2版.北京:中国建筑工业出版社,20088

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第四篇:浅谈囊式定压罐在空调冷冻水系统中的应用

浅谈囊式定压罐在空调冷冻水系统中的应用

韩玲

郭峰

李华

(山东泓奥电力科技有限公司)

摘要:囊式定压罐是常用的闭式空调冷冻水系统定压设备,本文分析了这类空调冷冻水系统的压力特性,并详细介绍了定压罐的选用及应用中的注意事项。

关键词:囊式定压罐、空调冷冻水系统、压力分析、选用及应用、注意事项

Introduction to the Application of Diaphragm Pressure Expansion Vessel in Air-conditioning Chilled Water System

Han Ling guofeng lihua

(Shandong Hongao Power Technology Co., LTD)

Abstract: Diaphragm pressure expansion vessel is the usual pressure equipment used in closed air-conditioning chilled water system, in this paper the pressure characteristic for closed air-conditioning chilled water system is analyzed, and then the selection of diaphragm pressure expansion vessel and the warning instruction in the application are also presented in detail.Keywords: diaphragm pressure expansion vessel, chilled water system, pressure analysis, selection and application, warning instruction

1.前言

囊式定压罐,也称膨胀罐或波动箱,是最常用的闭式水系统定压设备。冷冻水空调系统,采用囊式定压罐,不仅可以带来封闭式水系统相对于开式系统的优势,还可以有效的防止水锤。本文所指的囊式定压罐,包括囊式或隔膜式,详见图1和图2。它是罐体为碳钢或不锈钢、内囊或隔膜为环保橡胶的压力容器,不附带其它动力装置(如补水系统等)的简单定压设备。

充气口充气口

氮气氮气

中间隔膜 罐体

罐体水

水囊 水

接水口接水口

图1 囊式定压罐图2 隔膜式定压罐

上两图中所示状态为正常工作状态,当氮气压力大于或等于水系统压力及未接水系统的非工作状态时,定压罐内的氮气占满整个定压罐容积,水囊和隔膜紧贴在接水口处。

2.采用定压罐的冷冻水系统的压力分析 2.1定压点的选择:

定压装置在水系统中起的是定压作用,就有一个定压点的选择。通常冷水机组和冷冻水泵安装在水系统的最低点(以下分析皆以此为基础),定压点应选择在冷冻水泵入口处。安装有定压罐的冷冻水系统简图如图3。

自动放气阀末端设备定压罐安全阀温度计温度计冷水机组水压表水压表冷冻水泵补水系统图3 冷冻水系统简图

2.2压力分析:

当水泵不运行时,系统压力最高点出现在最低位置点处,即水泵及冷水机组以及与其水平的管路上。当水泵运行时,压力最高点为水泵出口处。在整个水系统使用期内,水温度最低时,水系统内各点和水压力最低;当水温度最高时,水系统内各点压力均最高。以理想的冷冻水系统模型为例,下面图

4、图5进行了此类水系统的压力分析: 压力压力压力压力

PspPspPmax

水泵运行时压力线水泵运行时压力线水泵静止时压力线水泵静止时压力线Pmin末端设备冷水机组末端设备冷冻水泵冷冻水泵冷水机组简化水系统中的管路或部件简化水系统中的管路或部件定压罐立管变水平管立管变水平管立管变水平管定压罐定压罐水平管变立管水平管变立管定压罐水平管变立管图4 水系统温度最低时压力分析图图5 水系统温度最高时压力分析图从上两图可以看出:水系统最高压力点出现在水温最高时的水泵出口点,水系统最低压力点出现在水温最低时的最高位置处。最高压力值Pmax必须不能超过水系统最大承压值Psp,否则系统管路会出现泄漏危险;最低压力值Pmin必须大于或等于大气压,如果低于大气压时,会导致空气进入水系统。

3.如何正确选用囊式定压罐 3.1 缓冲容积的计算:

首先根据系统工作期间温度变化及水系统水容量计算水容积变化Vc。此容积为缓冲罐内允许变化的容积。注意Vc不是定压罐的容积名义值,很多设计者直接把Vc值作为选择定压罐的容积名义值是错误的。Vc值计算按如下公式:

Vc=0.0006*(t2-t1)*V(L)式中:t2为水系统使用期间最高水温,t1为水系统使用期间最低水温,V为水系统管路总的水容积。3.2 定压罐内工作压力的确定:

最佳的选择是当水系统水温最低时,定压罐内恰好没有一点水进入,但要注意,此时系统水压与定压罐内气压应相等,即为供货状态原始压力Pr。注意系统水压不能比罐内气压小,此时系统水虽也不会进入定压罐,但计算起来没有基准。另一个条件是Pr≥H0(静压),以防止系统最高点在水泵不运行时出现负压。而当水系统水温为最高温度时,罐内气体压缩后压力为Pgmax,以此为定压值,水泵工作后,水泵后为最大压力点(定压罐到水泵入口处会有一段压力降,但很小,如果不

水平管变立管立管变水平管能计算出来,建议直接把定压罐压力值当成水泵入口压力进行计算)。此时水泵后的出口压力Pmax则可用下式计算得出:

Pmax=Hb+H0+Pgmax

式中,Hb为水泵扬程,H0为静压。

根据上面2.2章节的要求,Pmax≤Psp,则得出Pgmax≤Psp-Hb-H0,由此确定出Pgmax的最大值。3.3 定压罐容积的确定:

由上面得到了Pgmax和Vc,并且知道定压罐的供货原始压力Pr,因为水系统压力一般都低于10Bar,可以近似采用克拉伯龙方程得出关于定压罐名义容积Vn的公式:

Pr*Vn=Pgmax*(Vn-Vc)进而导出Vn计算公式:

说明:上式中压力值应采用绝对压力进行计算。

为了安全起见,选取容积时建议取计算值的1.2倍,用户也可自己选择安全系数。然后根据计算结果选出最近规格的定压罐Vnc,选定规格应大于确定的计算值。

3.4 优化:通过调整Pr值,得出最理想的Vnc及系统压力。必要时可不按供货Pr值,自己设定定压罐的原始压力,得到想要的结果,但安装前要把定压罐的原始压力Pr调整好后再安装。

4. 如何正确使用囊式定压罐 4.1 自动放气阀:

对于这类冷冻水系统,必须在水系统中设置自动放气阀,并且所有集气死点都要设置。

4.2 压力过低的安全维护:

如果定压罐充注的氮气泄漏,水系统压力会降低,可能导致空气进入水系统。因此可以采用两种方法进行维护:一是设置自动压力保护报警设备,报警值根据设置位置确定;二是人工方法进行日常维护,把系统施工后定压点的正常压力与水温的对应表列出来,日常巡检时观察水泵入口附近的压力表值,发现压力异常及时处理。4.3 安全阀的设置:

出现4.2节的意外,如果没有及时发现,且系统有自动补水功能,当水温升高时还可能使水系统承压超标,应在最高压力点附近设置安全阀来泄压。注意安全阀的压力设定值,应保证正常工作时不能超过安全阀动作的设定点。4.4施工压力Pi的选择:

在选定了定压罐后,往往在施工时水系统不是水温最高或最低状态,此时水温为t,在注水时水系统定压点的压力Pi需要计算一下,以此作为水系统注水停止时的基准。施工压力同样可以用克拉伯龙方程等导出(同样计算时压力值均采用绝压):

施工压力和水温都可以通过定压点附近的水压表和温度计读出来,注意根据施工压力注水操作时水泵不运行,但在进行此操作前应运行水泵排除水系统内的空气。

5.结论:囊式定压罐是一种简便而且有效的定压设备,但一定要正确的选择和应用,才能达到理想的应用效果。

参考文献:

1.潘云钢.高层民用建筑空调设计[M].北京:中国建筑工业出版社,1999:196—200.2.任秀宏,吴凤英.空调水系统的压力分析及定压点的选择[J].低温与超导,38(6),2007:49,50,65.3.REFLEX(瑞弗莱).Installation, operating and maintenance instructions.

第五篇:MATLAB在_信号与系统_课程教学中的应用.

“信号与系统” 是电子信息类专业非常重要的一门专业基础 课, 该课程的前续课程为 “高等数学” 和 “电路理论” , 后续课程为 “数字信号处理”、“通信原理” 和 “数字图像处理” 等, 在教学环 节中起着承上启下的作用。该课程的大部分概念都以数学推导为 基础, 学生在学习这门课时, 普遍感到概念抽象, 对其中的分析方 法和基本理论不能很好地理解和掌握。为了帮助学生理解和掌握 课程中的基本概念、基本原理、基本分析方法, 提高综合应用所学 知识解决实际问题的能力, 同时考虑到电子信息类专业学生开设 过MATLAB课程, 已经具备MATLAB的一些基本编程能力, 所以在 “信号与系统” 课程教学中引入M ATLAB软件。利用M ATLAB软件 提供的强大数值运算函数库, 可以将课堂教学从繁重的运算与推导 过程中解脱出来, 让学生学会用计算机辅助分析方法解决问题, 帮 助学生将视线从数学计算的过程转向计算结果所对应的物理含义 上, 将学习重点放在对基本概念的分析、理解和应用上, 提高教学 效果。

[1]

一、MATLAB 语言的特点

MATLAB是一套用于科学工程计算的可视化高性能软件, 是一 种交互式的以矩阵为基本数据结构的系统, 具有强大的矩阵运算 能力。MATLAB中的工具箱和图形显示功能, 有利于直观、方便地 进行分析、计算和设计工作。MATLAB的信号处理工具箱为信号分 析与处理提供了强大的应用处理函数库, 已成功地用于 “信号与系 统” 课程的问题分析、实验、滤波器设计 及计算机模拟等工作中。

针对 “信号与系统” 课程内容的特点, 利用MATLAB的信号处理 工具箱和图形处理及数据可视化, 教师可以将结论直接用图形来演 示, 从而让学生对抽象的概念和定理以及结论有直观的认识, 并加 深对一些重要概念的理解;同时, 学生也可以亲自动手进行课题设 计 , 从而激发学习兴趣和增强借助计算机解决实际问题的能力。

二、信号与系统仿真实验设计 1.针对课程中难点的实验范例

在 “信号与系统” 课程的教学中, 信号的傅里叶级数的概念可 以说是学生遇到的第一个难点。为 了让学生更好地理解周期信号可 以分解成N次谐波分量的叠加, 我们以周期矩形脉冲为例来说明取 有限次谐波分量合成逼近周期矩形脉冲信号。[2] 周期矩形脉冲信号 如图1所示。这里A=1, T

0=2, τ=1, ω0=π, 根据傅里叶级数公式 由前N次谐波合成的信号近似波形为

则可以利用M ATLA B程序画出前N次谐波合成的信号近似波 形, 如图2所示(图中N分别为3, 7, 30。

从结果中可以看出当所取谐波次数足够多时, 合成结果与周期 矩形脉冲逐渐逼近;同时, 图中间断点处始终出现约9%的过冲, 也 很好地反映了吉布斯现象。

2.信号与系统仿真实验设计

在传统的 “信号与系统” 教学过程中缺乏实验环节, 学生很难 将学习到的理论知识与实际结合。针对这一问题, 我们根据 “信号与 系统” 课程的特点设计了8个基于MATLAB的仿真实验。仿真实验内 容有:信号波形绘制及基本运算;信号的卷积运算;周期信号的频 谱分析;非周期信号的频谱分析;信号调制与解调;系统的频率响 应;连续系统的复频域分析;离散系统的Z域分析。这些实验内容是 按照由浅入深的原则安排的, 既有基本概念、基本理论的验证性实 验也有设计性实验。

三、信号与系统虚拟实验平台设计

笔者借助MATLAB交互式工具GUIDE 制作GUI图形用户界面。

[3] 在与传统教学相结合的基础上改善教学环节, 使用户能够灵活、细致、直观、充分地利用计算机的优势, 解决信号与系统以及数字 信号处理本身具有的诸多难题, 如概念抽象, 算法理论性很强, 运 算量大且繁琐, 学习者难以亲手验证等。实验平台的总体界面如图 3所示。

主界面主要是 “DSP(数字信号处理 虚拟实验系统” 的简介及 进入某一特定实验的三个按键。对于信号的频谱分析和滤波器的 设计两个实验项目, 依据信号处理的一般模式需要, 又可以具体分 为离散时间信号的频谱分析、连续时间信号的频谱分析、模拟滤波 器的设计和数字滤波器的设计。这些实验都以独立菜单的形式设

MATLAB在 “信号与系统” 课程教学中的应用 张国琴

摘要:针对 “信号与系统” 课程的特点, 将MATLAB软件引入教学中, 激发了学生学习“信号与系统” 课程的兴趣, 加深了学生对抽象理论、概念的理解。同时设计 了基于MATLAB的信号与系统仿真实验系统, 取得了良好的教学效果。

关键词:信号与系统;MATLAB;仿真实验

作者简介:张国琴(1977-, 女, 内蒙古通辽人, 武汉纺织大学电子信息工程学院, 讲师。(湖北 武汉 430073 基金项目:本文系湖北省教育厅高等学校省级教学研究项目(鄂教高[2006]23号、立项编号:20060294 的研究成果。中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2011 07-0077-01 DOI编码:10.3969/j.issn.1007-0079.2011.07.037 图 1 周期矩形脉冲信号

图 2 有限次谐波分量合成周期矩形脉冲信号

(下转第 79页

法主要采取分组讨论的方法, 以4人为一个小组, 按题目要求完成实 验, 完成之后老师进行检查, 按完成情况给小组打分。

5.教学评价方案的设计

教学评价方案采取了课程考核的形式, 如表2所示。重点考查 学生知识掌握的情况、技能应用情况及学习态度问题, 应重点侧重 于技能和知识的掌握情况。

表 2 课程整体成绩表

考核类型 成绩 权重 课程整体成绩 课程考核平时成绩 +项目测试 +考试成绩 20%+30%+50%100%

三、通过技能大赛提高学生应用单片机的水平

现在很多学校开展各种技能大赛以提高学生的动手能力。单片 机这门课程非常适合开展这种比赛。在开展该项技能大赛时必须得 到学校的资金支持。如购买单片机电路板、各种电子元件、单片机 的芯片等等。但是单片机成本较为低廉, 总共算下来每个学生所需 的成本大概为30元左右, 大概1000元的经费就可以举办一次单片机 技能大赛。

在单片机技能大赛中, 每位选手不仅可以亲自动手焊接电路 板, 而且可以认识各种电子元件, 如晶振、电阻、电容和发光二极管 等, 掌握如何把程序下载到芯片当中, 如何调试程序等等, 从而让 学生真正体会到学习单片机的乐趣。

四、成立单片机兴趣协会

现在高校中有很多协会, 如英语协会、普通话协会等。由于单 片机在机电行业中的应用非常广泛, 所以在机电专业中有必要成立 单片机协会, 通过协会可以积累一些设备, 并且由协会组织开展一 些学习单片机的活动, 让学生增强对单片机的学习兴趣。学校可以 对类似的协会进行资金和场地等方面的支持, 让这种和学习相

关的 协会能够传承下去。学校通过技能大赛可以从协会中选拔人才 , 这 对培养高素质技能型人才是至关重要的。

五、结束语

总之, “单片机及接口技术” 课程的教学改革应该由学校、教师 和学生三方面齐抓共管, 而不是仅仅依赖教师改变教学方法。该门 课程在企业当中应用广泛, 只有从根源上进行彻底的教学改革, 高 校才能培养出真正合格的专业技能型人才。

参考文献: [1]程兴国.基于 Proteus 和 Keil 构建的单片机虚拟实验室 [J].福建电 脑 ,2009,(1:135-150.[2]马刚 ,李向仓.用 Proteus 与 Keil整合构建单片机虚拟仿真平台[J].现代电子技术 ,2006,(24:122-127.[3]李芳,李家庆.基于 Proteus+Keil的单片机实验仿真平台[J].中国教 育技术装备 ,2009,(4:60-72.[4]曹建树 ,曾林春 ,夏云生.基于 Proteus 和 Keil 接口的虚拟波形发生 器仿真 [J].北京石油化工学院学报 ,2008, 16(3:15-19.[5]周灵彬 , 张靖武.单片机应用产品的 PROTEUS 设计与仿真 [J].今日 电子 ,2008,(1:64-65.[6]陈朝元,鲁五一.Proteus软件在自动控制系统仿真中的应用[J].系统 仿真学报 ,2008,(2:310-315.(责任编辑 :麻剑飞

计在对应的实验标题下面。点击相应的子菜单就可以进入虚拟实验 中。下面以模拟滤波器的设计为例来说明。

图4是模拟滤波器设计的界面。其中阻带衰减、通带波纹、通带 边界频率和阻带边界频率都是可以自行设置的。在滤波器类型下 拉菜单中有巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器和椭圆滤波器等可供 选择。当以上参数和滤波器选择好后, 就可以点击生成滤波器的按 钮, 在左端的图形框中就显示出滤波器的图形。

在本实验软件中, 利用MATLAB提供的信号处理工具箱函数, 用具体实例说明了用MATLAB处理数字信号的方法, 涵盖了信号的 运算、转换, 滤波器的设计等信号处理技术。通过该实验系统可帮 助学生加深对 “信号与系统” 理论知识的理解, 加深对MATLAB功 能的认识。

四、结束语

“信号与系统” 这门课程是电子信息类专业的一门重要的专业 基础课, 对这门课程理论的掌握程度直接影响到后续课程的学习。因此我们将MATLAB引入到 “信号与系统” 课程中, 学生可以直观 地理解和领会课本中抽象的内容, 提高了学生的积极性和兴趣, 从 而极大地改善了教学效果。同时由于MATLAB易学的特点, 可以通 过课程设计, 让学生自己动手编写程序进行更多的实验, 从而提高 对讲课内容的理解, 激发学生的学习热情和钻研精神。

参考文献: [1]廖延娜.MATLAB 在 《信号与系统》课程教学中的应用 [J].西安邮电 学院学报 ,2009,(5.[2]陈后金 ,胡健 ,薛健.信号与系统(第 2版 [M].北京:清华大学出版 社 ,2005:139-142.[3]张志涌.精通 MATLAB[M].北京 :北京航空航天大学出版社 ,2003: 493-502.(责任编辑 :麻剑飞 图 4 模拟滤波器设计(上接第 77

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